Episode 02 / Energiestro

La batterie, par ses coûts ultra-compétitifs et sa maturité, est en train de remporter la bataille en cours pour le stockage de l’électricité. Malgré des incertitudes sur les sources d’approvisionnement en matières premières, les batteries devraient rester compétitives pour un bon moment. Des investissements colossaux sont consentis dans la recherche et l’industrialisation. Sans parler des budgets de communication.

Les batteries répondent principalement à des besoins de stockage à court terme (moins de 24 ou 48 heures) et sont très versatiles. L’hydrogène, en effet, n’apparaît pas comme le compétiteur idéal, car il est plutôt destiné au stockage massif ou à d’autres applications comme la mobilité. Pour le stockage stationnaire, la batterie a un compétiteur discret mais particulièrement redoutable : le volant d’inertie, ou flywheel en anglais.

Ça ne vous parle pas ? Nouvelle technologie issue d’années de recherche ? Pas franchement.

Nous en avons tous vu et nous les utilisons tous les jours: nous avons tous joué à la toupie ou, hier encore, au hand spinner. Dans l’industrie, ils sont utilisés parfois comme système de sauvegarde pour l’alimentation électrique de secours pour des serveurs informatiques ou pour certaines applications nécessitant d’emmagasiner de l’énergie pour une durée courte. Certains passionnés de course automobile le savent, cette technologie a été utilisée pour récupérer l’énergie au freinage, pour la réutiliser plus tard. McLaren et Ferrari l’ont utilisée avec succès pendant les saisons 2008 à 2010 en Formule 1, et plus récemment Audi et Porsche sur leurs prototypes LMP1 qui se sont partagés de nombreuses victoires récentes aux 24h du Mans.

Le principe est simplissime: on place une masse et un moteur électrique sur le même axe. Quand on produit trop d’énergie (par exemple, des cellules solaires en pleine journée), on peut la convertir en énergie cinétique en accélérant notre toupie grâce au moteur électrique. Et quand on a besoin de récupérer l’énergie, on inverse le processus, le moteur électrique devenant générateur, remettant ainsi sur le réseau l’énergie stockée. Vous pourrez trouver plus d’information sur le principe général ici.

VOSS (Volant de Stockage Solaire) – Copyright Energiestro

Que faut il pour faire un bon volant d’inertie? Une masse homogène, un axe avec des roulements très efficaces pour limiter les pertes, un moteur électrique et un carter solide! Ce dernier joue un rôle très important pour la sécurité de l’ensemble. En effet, si un problème mécanique, comme la rupture d’un palier, venait à compromettre l’intégrité du volant, celui ci tournant à très grande vitesse, pourrait engendrer des dégâts importants autour de lui. Imaginez une grosse toupie, dans un magasin de porcelaine… Le carter est là pour prémunir au maximum les conséquences d’une rupture mécanique sur le volant lui même. Ceci dit, la technologie est très ancienne, connue, et sûre. D’ailleurs, on entend plus souvent parler de voitures électriques en feu que les pompiers ont eu du mal à éteindre que de porcelaine brisée par une toupie folle. Mais la sécurité, c’est fondamental. Et justement, quand on aborde le sujet avec notre invité du jour, il ne botte pas en touche, bien au contraire.

Il est temps pour moi de vous présenter André Gennesseaux, le fondateur d’Energiestro, une start up française qui est en passe de révolutionner le marché du volant d’inertie. Une affaire en béton. Quand on l’écoute, on perçoit instantanément son pragmatisme et son sens analytique. Il connaît le sujet sur le bout des doigts et il est intarissable. Un projet très intéressant qui nous plait énormément. André, the floor is yours:

André Gennesseaux

Je suis ravi de vous présenter Energiestro. La fondation du projet remonte déjà à quelques années. Nous développons un volant d’inertie en béton pour stocker de l’énergie sous forme cinétique. Le volant est couplé à un moteur électrique qui permet la charge ou la décharge. Aujourd’hui, le marché du volant  reste un marché de niche car les prix sont très élevés. Le béton permet de proposer une solution à un coût très attractif.

Vos principaux compétiteurs ont développé des volants en acier ou en matériaux composites. La capacité de stockage augmente proportionnellement à la masse du volant mais au carré de la vitesse. Il est donc possible de stocker plus d’énergie si le volant tourne plus vite. C’est un des principaux arguments avancés par les concepteurs de volants en composite.

Vous avez raison. Les volants d’inertie en composite ont une densité massique beaucoup plus élevée que nous. Ils ont aussi des contraintes importantes. A cause de leur vitesse élevée, ils ont besoins de paliers magnétiques pour limiter les pertes dues au frottement et d’un vide plus poussé dans le carter. Cela rend le produit plus complexe et surtout plus cher. Or, le problème est le coût du kWh (de l’énergie) stockée. Avec un volant en béton, il est possible de rendre la fabrication moins onéreuse et d’utiliser des technologies plus simples, plus faciles à maintenir et aussi plus durables. Notre objectif est d’atteindre le même coût d’investissement initial que celui des batteries Lithium-Ion, mais avec un usage illimité et un recyclage possible des matières. Le retour sur investissement est donc bien supérieur à celui des batteries Lithium-Ion.

On imagine que l’équilibrage de la masse sur l’axe de rotation est un problème crucial pour le bon fonctionnement du volant. Qu’en est-il avec le béton qui semble moins homogène que l’acier par exemple ?

C’est une question que l’on nous pose souvent mais ce n’est pas un problème. Le béton est certes hétérogène à l’échelle microscopique mais, en moyenne, il reste homogène. Le procédé de moulage que l’on utilise facilite aussi l’homogénéité autour de l’axe vertical.

On a évoqué la sécurité. C’est un sujet qui vous tient particulièrement à coeur.

Les volants d’inertie sont des équipements sûrs mais le risque zéro n’existe pas. Etant donné la quantité d’énergie stockée, il faut connaître et anticiper les modes de défaillance mécanique. D’une part, nos modèles numériques montrent que, dans les cas extrêmes, le béton se casse par centrifugation et qu’une grande partie de l’énergie est dissipée par broyage. D’autre part, nous avons choisi d’enterrer à 90% nos volants d’inertie pour garantir une sécurité absolue. C’est assurément notre plus grande force par rapport à la concurrence. Nous travaillons actuellement à l’industrialisation du prototype, pour rendre chacun des composants sûrs, durables et faciles à maintenir. Nous sommes en pleine phase finale du développement qui va nous rassurer sur l’atteinte de nos objectifs très ambitieux.

Justement quelles sont les prochaines étapes de votre développement ? On imagine que vous suscitez de l’intérêt.

En effet, nous recevons des demandes récurrentes pour acheter nos volants. Nous travaillons sur la fiabilité du produit et la prochaine étape est la construction d’une usine pilote en France pour valider la phase de production. Les volants seront simples à produire pour dupliquer facilement le processus ailleurs. Les composants aussi doivent être robustes et accessibles car la durée du vie du volant d’inertie est quasiment illimitée. Quelque soit l’endroit où les usines pourraient être implantées, nous avons simplement besoin de béton haute performance pour la fabrication.

Que recherchez vous aujourd’hui?

Nous avons démarré le processus de recherche de financement pour l’usine pilote. Nous avons besoin d’une dizaine de millions d’euros pour mener à bien cette phase. Les marchés que nous visons sont les zones non interconnectées, et les besoins sont énormes, et des pays ont déjà montré leur intérêt dans notre technologie. Nos volants peuvent servir de stockage pour les centrales solaires afin de décupler leur potentiel sous toutes les latitudes.

Vous avez bien une petite anecdote à partager avec nous ?

Ah, oui ! Au début du projet, nous avons reçu des demandes de particuliers éclairés qui souhaitaient acheter notre volant. Quand on leur a dit que le produit n’était pas disponible à la vente, certains ont répondu: “on va investir, comme ça, ça ira plus vite!”. Et c’est comme cela que certains sont devenus actionnaires.

Le rêve pour tout entrepreneur ! On a hate de connaitre la suite de l’aventure d’Energiestro mais je suis certain que nous aurons l’occasion d’en reparler. Merci André Gennesseaux d’avoir partagé un peu de votre temps avec nous !

Vue d’artiste d’un champ solaire avec des volants d’inertie pour stocker l’énergie excédentaire (copyright Energiestro)

Cet article a 10 commentaires

  1. Bonjour,
    Peut-on imaginer éclairer une autoroute en viaduc offshore à Conakry Guinée (100km) avec des garde- corps en panneaux solaire et les batteries Voss positionnées à l’intérieur des voussoirs du tablier de roulement ?
    Merci pour vos observations

  2. Bonjour, j’aimerai tellement faire parti de votre aventure… Merci d’avance. Ps: peu multiplier par beaucoup est = à beaucoup. Cordialement Adrien.

  3. Systeme tres interessant.

  4. Bonjour et Bonne Année 2019 à A.Gennesseaux, ses proches et ses Equipes,…ainsi qu’à VOSS,
    Voilà qqs années que je suis Energistro et son Equipe, ainsi que les progrès et évolutions de VOSS.
    Le dernier article parlant d’Agenda (sommaire) date de printemps 2018 parlait de Mise en Oeuvre en Guyanne sur 2018.
    2 questions:
    1) Où en est-ce?
    2) Pourquoi Guyanne, loin du berceau d’Energistro, donc gourmand en temps et frais. Pourquoi pas un site de test en France, pour un site-refuge ds les Alpes ou Pyrénées par ex ?
    Bonne continuation au VOSS et avènement de la pré-série ASAP…sur 2019.
    A+
    Cordialement
    Guydegif(91)

  5. A quand une production suffisante pour une diffusion pour le grand public ?

    Le VOSS est il sensibles aux variations extrêmes de températures?
    Comme le laisse supposer votre illustration avec l’enfouissement dans le désert.

  6. Bonjour
    Bravo et merci pour votre innovation.
    Quel est votre modèle de développement, de distribution, de financement ?
    Allez-vous choisir un mode de financement et de développement « traditionnel », avec des gros actionnaires qui visent un maximum de rendement et bénéfices, ou plutôt un mode de développement participatif, communautaire, par réseaux, … afin notamment de ne pas « laisser  » des grands acteurs (ou leur prête nom) de l’énergie actuelle, ou financiers avec un logique du monde passé, garder un contrôle sur votre entreprise et son développement ?
    Je serai heureux de pouvoir à l’occasion en discuter avec vous, peut-être lors d’une prochaine visite de votre entreprise.
    Avec tous mes voeux de succès
    Avec mes compliments
    Norbert Fouchault

  7. Bonjour
    Ingénieur en structures métalliques, j’habite à 20 Km au Sud de Caen ds un ancien moulin sur un terrain de 2 ha et possède 600 m² habitables chauffés par géothermie et alimentés par un contrat EDF de 30 Kva
    Je voudrais passer une partie de mon besoin électrique en photovoltaïque et je suis très intéressé par votre système de stockage d’électricité.
    Nous ne sommes pas loin l’un de l’autre et j’aurais plaisir à vous présenter mon projet pour devenir, pourquoi pas, labo d’essais grandeur nature?
    A bientôt
    Laurent CHATAIGNER

  8. Bravo pour cette innovation,est qu’un particulier peut participer au financement de votre projet,

  9. Bonjour,
    J’aimerais savoir quelle durée exactement est-il possible de stocker l’énergie pour et de la restituer ? Entre quelques heures ou quelques jours ?? Notre besoin serait de produire et de stocker la semaine et de restituer pour consommer le weekend. Serait-ce réalisable ?

    Merci

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